ΔU= 0
(1)恒容绝热,没有非体积功的过程
恒容:We= 0,绝热:Q= 0,没有非体积功,Wf= 0。因此根据热一定律有ΔU= 0。比如恒容绝热容器中进行的化学反应,或者恒容绝热容器中的气体混合过程。
(2)恒熵,恒容可逆过程,且没有非体积功
其实这就是上一个过程的特例换了一种说法。恒熵过程其实就是绝热可逆过程。根据热力学基本方程:dU=TdS–pdV,熵和体积都不变时,dU= 0。
(3)理想气体的等温过程
这个就是老生常谈了。初学者一定要注意应用条件,理想气体,没有相变,没有化学反应。比如水的等温相变,等温下的化学反应,不管它是吸热反应还是放热反应,ΔU都不等于零。
(4)理想气体自由膨胀或真实气体绝热自由膨胀
(5)理想气体的节流膨胀过程
(6)理想气体或理想液态混合物的等温混合过程
(7)求爆炸的最高温度和压力时,假设ΔU= 0
要求爆炸的最高温度和压力,实际是求一种理想情况,即爆炸过程没有向环境释放能量(热和功),使得体系本身的能量达到最大。爆炸过程瞬间完成,可以近似认为Q= 0,而炸弹在爆炸前的一刻,可以认为体积不变,W= 0。此时如果爆炸反应已经进行完毕,炸弹内的温度和压力恰好达到最大值。接下来炸弹爆炸,向外膨胀做功,体系的热力学能则迅速减少。所以爆炸达到最高温度和压力是一种理想情况,如果玩过鞭炮会有经验,炸药裹得越紧,鞭炮威力就越大,这是为了提高外壳的抗压能力,不使它过早爆炸(反应还没进行完就膨胀了)所以根据以上假设,计算最高温度和压力,需要假设过程的ΔU= 0。
(8)等温过程不一定ΔU= 0!(见第(3)条)
(9)爆炸过程ΔU< 0。不要和第(6)条弄混了。